Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Alles rund um den Betrieb mit Funk & Akku (Elektrik)

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dampfsachse
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Re: Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Beitrag von dampfsachse »

Wenn Uwe schreibt,
bahnrolli hat geschrieben:- die LED zum Betrieb gibt es schon -
dann stimmt das so. Doch muss ich dann freie Sicht auf den Empfänger haben. Und das ist nicht immer gegeben, wenn er irgendwo im Lokgehäuse verbaut ist. Es scheint mir auch nicht ausreichend, wenn ich den durchs Fenster gerade noch erblicken kann.
Deshalb war mein Vorschlag so gedacht: an gut von überall einsehbarer Stelle unter den Vorbehalt einer Signalleuchte oder ähnlichen eine ev. sogar blinkende LED anbringen.
Grüße von Gerhard.
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bahnrolli
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Re: Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Beitrag von bahnrolli »

dampfsachse hat geschrieben:Hallo Uwe,
bahnrolli hat geschrieben:Zu diesen Akkus bzw. der damit verbundenen Ladetechnik, die für meine Begriffe nicht ganz unkritisch ist, werde ich noch mal an anderer Stelle was dazu sagen.
Darum bitte ich sehr, doch bitte nicht verstecken, warum also an anderer Stelle?

Grüße vom "dampfsachsen".

Gemach Gerhard Gemach - ich wollte nicht alles in einen Beitrag knallen - immerhin haben wir 3 Jahre für das neue Konzept gebraucht :lol:

Inzwischen sind 4 Loks auf die Ultrafire-Akkus mit der entsprechenden Regelelektronik auf 2,4 GHz steuerbar umgerüstet, deren Regler über eine PC-Schnittstelle angesprochen werden kann. Das Parameterprogramm läuft auf 3 Plattformen (Windows, Linux und Mac OS), wo solche Sachen wie Lokkennlinie, Lichtmodi, PWM-Frequenz etc. eingestellt, als Textdatei abgespeichert bzw. auch die Arbeitsweise von Funke und Empfänger überprüft werden kann, wenn man den Verdacht hat, daß da was nicht ganz koscher ist.

Der nächste Schritt, den wir gingen, war die Anwendung neuer Akkutechnik - in diesem Fall die Abkehr von Lithium-Akkus auf Cobalt-Basis und Hinwendung zu Lithiumeisenphosphat. Der Grund war das hier:

Bild

Selbst, wenn ich in diesem Forum hier dafür verdammt werden sollte, weil es kein Selbstbaumodell, sondern Zitat "Piko-Matsch" Zitat-Ende ist - sollte man nicht immer gleich vom Äußeren her schließen, die inneren Werte sind entscheidend :lol:

Mal abgesehen, daß die Lok auch völlig entkernt wurde und wir uns noch mit einem Getriebeproblem zu befassen hatten, war das bisherige Konzept mit 3 Ultrafire-Akkus (also 12,7 V verfügbar für den Motor) nicht mehr gangbar. Bisher hatten wir nur Schmalspurloks umgebaut, die keine ICE-Geschwindigkeit auf die Schienen gelegt haben - mit 12 V rast man nicht, sondern fährt vorbildgerecht.

Die E94 ist im Original aber 80 - 90 km/h unterwegs gewesen, dafür reicht die Leistung dieser relativ kleinen Ultrafire-Akkus auf Dauer nicht mehr aus, es sei denn, man packt die Dinger gleich in Rudeln in die Lok. Die Suche nach Alternativen ließ uns bei Lithiumeisenphosphatakkus landen (http://shop.lipopower.de/), die mir verschiedene Bootsleute empfohlen hatten. Ich entschied mich für 4 Akkublöcke (3,3 V Nennspannung, 10 Ah), die mich in der Leistungsfähigkeit heute noch überraschen. Über einen entsprechenden StepUp-Wandler kommen schließlich 18 V ohne Leistungseinbruch an den beiden Motoren an, die dann schon mal 15 kg Last am Zughaken bis zu 6 Stunden über die Anlage schleppen:

http://youtu.be/-L1BeIxlfmM

Vergangenes Wochenende war ich Mitspieler in Mittenwalde bei Berlin, da war die Lok von 9.45 bis 17.50 Uhr in Bereitschaft (ohne Abschalten) und war dabei 5 h unterwegs.

So schön dieses Akkus in Punkto Leistungsbereitschaft auch sind, so umfassend sollte man sich auch mit ihrer Ladetechnik befassen. Nicht nur, daß hier balanciertes Laden (auch) kein Thema ist, man sollte auch die Unterschiede zwischen Nennspannung, Ladeschlußspannung und Entladeschlußspannung kennen. Während Li-Ionenakkus auf Cobaltbasis eine Ladeschlußspannung von 4,2 V, Nennspannung von ca. 3,7 V und eine Entladeschlußspannung von günstigenfalls 3,0 V haben sollten, sieht das bei LiPO4 etwas anders aus - 3,6 V, 3,3 bzw. 2,6 V. Hier gibt es noch eine andere Besonderheit: Während Li-Ionenakkus mit Cobalt nach dem Laden die 4,2 V halten, sinkt bei LiPo4 die Spannung von 3,6 auf 3,3 V ab, verliert aber keine Kapazität :!: Ein Ladegerät, was nur die Spannung beobachtet, würde sagen, oh Kapazität verloren, hier muß nachgeladen werden, während der Akku dem Ladegerät einen Vogel zeigt - nix mit Laden hier - ich bin noch voll. Hier müssen Ladegeräte eingesetzt werden, die den tatsächlich fließenden Strom beobachten und dann abschalten, wenn der Ladestrom unter eine vorgegebene Grenze sinkt - andere sind hier fehl am Platze bzw. ruinieren die Akkus.

Die nächsten Veränderungen, die noch anstehen, ist Sound (zur Zeit ist die Maschine noch ohne Pantografen, dafür aber mit Panzermotor unterwegs - ein Gag unseres Elektronikers -> Kurz nach dem Krieg waren halt viele Buntmetalldiebe unterwegs und haben ständig die Oberleitung geklaut, da hat man so einen rumliegenden Panzermotor eingebaut :lol: ) und eine passende Alterung.

sonnige Grüße aus Waldau

Uwe
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Re: Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Beitrag von Henner (Henry) »

Uwe,
ich kann Deine Argumentation bezueglich Li-Ionenakkus auf Cobaltbasis und Lithiumeisenphosphatakkus nicht ganz nachvollziehen. Der Li-Ionenakku hat bei gleicher Baugroesse eine hoehere Kapazitaet und ein kleineres Gewicht (130-200Wh/kg bzw. 300Wh/l fuer Li-Ion und 90-110Wh/kg bzw. 220Wh/l fuer Li-Phosphat). Einem Spannungswandler sollte es eigentlich egal sein, wenn die Eingangsspannung schwankt. Liegt es daran, dass keine Li-Ionenakkus mit hoeherer Kapazitaet verfuegbar sind?
Regards
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Re: Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Beitrag von bahnrolli »

Hallo Henry,

einen Punkt, den ich bei allen Gesichtspunkten noch nicht erwähnt habe, ist die Ergonomie. Ich bin schon ausgeschimpft worden :evil: , weil es etwas missverständlich klingt - statt "Entweder/oder" hätte es "Sowohl als auch" bei den Akkutypen heißen müssen; natürlich gibt es hier auch Akkus mit höheren Energiedichten - ich nenne sie etwas respektlos "Suppentütenakkus". Es sind die Akkus für Flugzeug-, Rennboot- und Automodelle, die klein, leicht und trotzdem leistungsfähig sein müssen.

Die Dinger haben nur einen Haken - zumindest für mich. Für das Laden besteht die Empfehlung des Herstellers, daß sie aus dem Modell herausgenommen und auf einer feuerfesten Unterlage lagern sollen, wenn sie Strom zapfen. Was beim Auto- oder Schiffsmodell kein Akt ist - Stecker abziehen und gut ist - wird für mich mit meinen gelähmten Händen (bin Tetraplegiker) zur Tortur. Zwar hat die Lok ein abnehmbares Teil auf dem Dach, aber den Akkublock aus dem Lokgehäuse rauszufädeln und wieder einzusetzen und das noch in der Hektik einer Ausstellung ist - na sagen wir mal - schwierig. :roll:

Deshalb das Konzept von Akkus, die beim Laden in der Lok verbleiben können.

Sicher wären auch die kleinen Ultrafire-Akkus geeignet gewesen - ich hätte nach einfacher Überschlagsrechnung 10 - 12 von den Dingern gebraucht, die im Gehäuse auch sicher Platz gefunden hätten. Das Dumme ist nur, was passiert, wenn 1 Zelle sauer ist/wird. So habe ich nur 4 Zellen zu handhaben, was für mich einfacher ist. Zudem muss zum Laden der Akkuzellen nur ein Stecker angesteckt werden, etwas, was ich in der Hektik einer Ausstellung mit meinen unegalen Pfoten auch noch hinbekomme. 8)

Eine andere interessante Eigenschaft hat sich aber auch in der Praxis gezeigt:
Henry hat geschrieben:Uwe,
..... Einem Spannungswandler sollte es eigentlich egal sein, wenn die Eingangsspannung schwankt. .....
Regards
Richtig, aber die Entladekurve ist so flach, da freut sich auch die Elektronik, weil es für sie wie Strom aus der Steckdose ist; bei anderen Akkus muß da ein größerer Bereich abgedeckt werden :)

sonnige Grüße aus Waldau

Uwe
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Re: Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Beitrag von Henner (Henry) »

OK,
jetzt ist alles klar. Das scheint wirklich die optimale Loesung zu sein, wenn man alle Gesichtspunkte betrachtet. Uebrigens: Zum Glueck muss ich nicht die Li-Ionenbatterie aus meinem Elektroauto (LEAF) zum Laden herausnehmen :D .
Regards aus dem nebligen Kalifornien (allerdings bis 11:00 strahlend blauer Himmel bei ca. 19C)
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dampfsachse
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Re: Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Beitrag von dampfsachse »

Hallo den "Drahtlosen",
ich würde besser lesen wollen den "Akkufahrern"

Zum Thema "Drahtlos" ist sicher nicht alles, doch das wesentliche gesagt. Dem Teilnehmerkreis konnte ich entnehmen, das eher ein Echtdampfer zum Akkuantrieb findet denn ein Schienenstromer. Für den Echtdampfer stellt der AKKU eine gute Alternative dar, wenn unverhofft Besuch kommt und ganz schnell ein Zugbetrieb erwartet wird. Gleiches gilt für Kinder, die zu jeder Zeit Einlass wünschen und sich nur schwer vertrösten lassen. Der Schienenstromer hingegen wird seine Rieseninvestitionen ungern als in den Sand gesetzt betrachten und aufgeben. Ich bleibe bei meiner Auffassung: im Freiland gehört dem Akku die Zukunft! Einschränkung: wenn nicht live steam oder diesel gefahren wird.
Ausgangspunkt dieses Beitrages war, so der Titel, "Lokbetrieb mittels Akku". Ich hätte gern gewusst und wollte damit anregen: Wie bauen andere Buntbahner ihre Akkulok auf? Uwe hat sinngemäß geschrieben, wir räumten eine PIKO-Lok aus und machten daraus eine Akkulok. Das "wie" wurde aber noch nicht beschrieben. In Reichweite jeder "Funke" fährt eine Lok. Wie sieht die aus, wie wurde die gebaut? Welche Motoren mit welcher Spannung werden bevorzugt? Welche Fahrtregler und übrige Baugruppen finden Verwendung? Wie ist der konstruktive Aufbau?
Das glaubte ich unter diesem Ausgangsthema zu finden. Das der Eine oder Andere die Zeit dazu hat, das wünscht sich mit besten Grüßen der
"dampfsachse"
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Re: Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Beitrag von 4heiner »

Hallo Dampfsachse Gerhard,
Du fragtest nach der Ausstattung der Akku-/Funkloks.
Ich habe zwar (noch) so gut wie keine Ahnung von der Materie, aber hier ist meine Ausstattung:
> LGB-Krokodil mit 2 Bühler Motoren,
> Fahrtregler Robbe navy control 570,
> Sender und Empfänger Robbe T4YF
> Robbe LiPo-Akku ROXXY® Evo 4-4000 30C , also 14,8V, wird geladen mit Robbe B6-EQ-BID.
Für die Beleuchtung (LEDs mit 4V) habe ich einen Schaltregler und der Empfänger bekommt 5V aus einem selbstgestrickten 7805-"Netzteil".
Das alles passt ins Mittelteil des Krokodils.
Zum Glück habe ich Fido in der Nähe, denn ich löchern kann.

Beim nächsten Fahrzeug (Te 2/2, 72 der RhB) werde ich deutlich weniger Platz haben. Davon kann ich dann bei Gelegenheit berichten.
Schöne Grüße
Egidius
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Re: Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Beitrag von volkerS »

Hallo Egidius,
der Navi Control 570 ist eine unglückliche Wahl, da er nur vorwärts-stopp kann. Damit dein Krokodil auch rückwärts fahren kann benötigst du noch einen Umpol Baustein, dereinen weiteren Frnsteuerkanal belegt. Der Navi control 535R kann vorwärts-stop-rückwärts. Alternativ der AS12/75RW Lipo. Bei nur 3 Lipo-Zellen (11,1V) käme auch der Truck90WP von C in Frage. Funktioniert mit 2 Graupner BB900Speed und einem 12V-Bleigelakku erstklassig und erfordert keine zusätzliche 5V, da ein BEC integriert.
Volker
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Re: Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Beitrag von Regalbahner »

Hallo Gerhard,

guck mal hier der Umbau von Uwe's Piko Harzkamel
vom Meister selbst dokumentiert.
Mit allen Einzelheiten wie Sound, Beleuchtung, Bindeschalter, PC Schnittstelle,
Ladebuschse usw.
http://www.hanneslux.de/planet5b/Harzkamel/umbau.html

Viele Grüße
Christoph
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dampfsachse
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Re: Akkutechnik auf Gleisen - mein Einstieg

Beitrag von dampfsachse »

Hallo Egidius,
danke für Deine schnelle Antwort. Seit unserem ersten Kontakt zum Thema Akkubetrieb hat sich nicht nur bei Dir was bewegt. Grundsätzlich hast Du den Umbau einer Lehmannlok auf Akkubetrieb unter Beibehaltung des Schienenstromes mit den gleichen Komponenten vorgenommen, wie ich sie bei meiner 99 5001 beschrieb. Es unterscheiden sich nur Typen und Hersteller. Das ist nicht wesentlich.
Zum Umschalten zwischen den Fahrtrichtungen auf einen extra Kanal, gemäß der Schwingensteuerung bei einer Echtdampflok, benötigst Du einen Baustein zur Umpolung. Das ist richtig. In dem Umbausatz von Klaus Pieczewski (von mir erwähnt im Beitrag vom 31.01.2014) ist solcher enthalten und wird dort beschrieben. Und neben Volkers Lösung wird es viele geben. Sie sind aber nun mal nötig.
Hast Du eine Ladebuchse vorgesehen oder lädst Du die Akkus außerhalb der Lok? Hast Du Schalter an der Lok zum stromlosen abstellen oder Umschalten zwischen Schienen und Akkustrom?
Doch das allein ist nicht der Punkt. Meine Frage ist, wie setzt ihr/Du das theoretisch um, belegt ev. durch Skizzen und praktisch durch Bilder dargestellt.
Es ist wenig Platz, schreibst Du. Wo findest Du den oder "rückst Du etwas um"?
Du hast bemerkt, das Du mit Deiner durch Akku angetriebenen Lok überall fahren kannst, gleich welcher und ob überhaupt ein Schienenstrom anliegt. Wenn das so ist, wozu haben wir den dann noch? Warum nicht konsequent den letzten Schritt machen und auf diesen verzichten.
Wenn wir nur noch den Antriebsblock belassen, haben wir Platz. Wenn wir wie Uwe alles ausräumen haben wir da drinnen freie Hand. Dann entsteht aber unter Verwendung des Fahrwerkes und des Gehäuses eine völlig neue Lok.
Der vollkommene Eigenbau wäre also die beste Variante, da wir alle mechanischen und elektrischen Parameter einander anpassen könnten. Doch wird das nicht Jedermann Sache sein. Entsprechend seinen Fertigkeiten und Fähigkeiten wird aber jeder handeln oder basteln können.
Solche Arbeiten kann man nicht mehr durch die bloße, listenmäßige Aufzählung verwendeter Baugruppen ausreichend beschreiben können. Dazu wäre m.E. eine richtige Baubeschreibung mit Skizzen und Bildern nötig, wie sie vielfältig in diesem Forum für Fahrzeuge aller Art vorhanden und gezeigt werden. Ob ich wohl jetzt verstanden wurde???
Soeben erreicht mich in der sächsischen Tieflandsbucht nach kurzen, heftigen Regen ein sonntäglicher Sonnenstrahl,
schöne Grüße von Gerhard.
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